JP7062869B2 - Cooling member for battery module and battery pack including it - Google Patents
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Description
本発明は、電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックに関するものである。
[関連出願との相互引用]
本出願は2018年5月23日付韓国特許出願第10-2018-0058368号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
The present invention relates to a cooling member for a battery module and a battery pack including the cooling member.
[Mutual citation with related applications]
This application claims the benefit of priority under Korean Patent Application No. 10-2018-0058368 dated May 23, 2018, and all the contents disclosed in the document of the Korean patent application are a part of the present specification. Included as.
二次電池は、化石燃料を使用する既存の車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車などの動力源として注目されている。 Secondary batteries are attracting attention as a power source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, etc., which are presented as measures to solve air pollution of existing vehicles and diesel vehicles that use fossil fuels. Has been done.
小型モバイル機器にはデバイス1台当り一つまたは二~四個の電池セルが使用されるのに対し、自動車などのような中大型デバイスには高出力大容量の必要性によって、多数の電池セルを電気的に連結した中大型電池モジュールが使用される。 While small mobile devices use one or two to four battery cells per device, medium and large devices such as automobiles require a large number of battery cells due to the need for high output and large capacity. Medium and large battery modules that are electrically connected to each other are used.
中大型電池モジュールは可能であれば小さい大きさと重量で製造されるのが好ましいので、高い集積度で充積でき、容量に比べて重量が小さい角型電池、パウチ型電池などが中大型電池モジュールの電池セルとして主に使用されている。特に、アルミニウムラミネートシートなどを外装部材として使用するパウチ型電池は、重量が小さく製造費用が低く形態変形が容易であるというなどの利点によって最近、多くの関心を受けている。 Since it is preferable to manufacture medium- and large-sized battery modules in a small size and weight if possible, medium- and large-sized battery modules such as square batteries and pouch-type batteries, which can be loaded with a high degree of integration and whose weight is small compared to their capacity, are used. It is mainly used as a battery cell of. In particular, a pouch-type battery that uses an aluminum laminated sheet or the like as an exterior member has recently received much attention due to its advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy morphological deformation.
このような中大型電池モジュールを構成する電池セルは充放電の可能な二次電池から構成されているので、このような高出力大容量二次電池は充放電過程で多量の熱を発生させる。特に、電池モジュールに広く使用されるパウチ型電池のラミネートシートは熱伝導性の低い高分子物質で表面がコーティングされているので、電池セル全体の温度を効果的に冷却させ難いのが実情である。 Since the battery cells constituting such a medium-sized and large-sized battery module are composed of a secondary battery capable of charging and discharging, such a high-output large-capacity secondary battery generates a large amount of heat in the charging and discharging process. In particular, since the surface of the laminated sheet of a pouch-type battery widely used for a battery module is coated with a polymer substance having low thermal conductivity, it is difficult to effectively cool the temperature of the entire battery cell. ..
充放電過程で発生した電池モジュールの熱が効果的に除去されなければ、熱蓄積が起こって結果的に電池モジュールの劣化を促進し、場合によっては発火または爆発を誘発することがある。したがって、中大型電池モジュール複数個を含み高出力大容量の電池である車両用中大型電池パックや電力貯蔵装置用中大型電池パックにはそれに内蔵されている電池セルを冷却させる冷却システムが必要である。 If the heat of the battery module generated during the charging / discharging process is not effectively removed, heat accumulation may occur, resulting in accelerated deterioration of the battery module and, in some cases, ignition or explosion. Therefore, a cooling system for cooling the built-in battery cells is required for medium- and large-sized battery packs for vehicles and medium- and large-sized battery packs for power storage devices, which are high-output and large-capacity batteries including multiple medium- and large-sized battery modules. be.
したがって、中大型電池パックに装着される電池モジュールは一般に多数の電池セルを高い密集度で積層する方法で製造され、充放電時に発生した熱を除去することができるように隣接した電池セルを一定の間隔で離隔させて積層した構造からなっている。例えば、電池セル自体を別途の部材なく所定の間隔で離隔させながら順次に積層するか、または機械的剛性の低い電池セルの場合、一つまたは二つ以上の組み合わせでカートリッジなどに内蔵して単位モジュールを構成し、このような単位モジュールを複数個積層して電池モジュールを構成することができる。電池モジュールの構成時、カートリッジを使用すれば、機械的剛性が高まる長所があるが、電池モジュール全体の大きさが大きくなる短所もある。 Therefore, the battery module mounted on the medium and large battery pack is generally manufactured by stacking a large number of battery cells at a high density, and the adjacent battery cells are fixed so that the heat generated during charging and discharging can be removed. It has a structure in which the batteries are laminated at intervals of. For example, the battery cells themselves are stacked one after another while being separated at predetermined intervals without a separate member, or in the case of a battery cell with low mechanical rigidity, one or two or more combinations are built into a cartridge or the like. A module can be configured, and a plurality of such unit modules can be stacked to form a battery module. When configuring the battery module, using a cartridge has the advantage of increasing the mechanical rigidity, but it also has the disadvantage of increasing the size of the entire battery module.
また、積層された電池セルまたは電池モジュールの間には蓄積される熱を効果的に除去することができるように、冷媒用流路が電池セルまたは電池モジュールの間に形成される構造からなる。しかし、このような構造は多数の電池セルに対応して多数の冷媒流路を確保しなければならないので、電池モジュールの全体大きさが大きくなる問題点を有する。 Further, the refrigerant flow path is formed between the battery cells or the battery modules so that the heat accumulated between the stacked battery cells or the battery modules can be effectively removed. However, such a structure has a problem that the overall size of the battery module becomes large because a large number of refrigerant channels must be secured corresponding to a large number of battery cells.
また、電池モジュールの大きさを考慮して、多くの電池セルを積層するほど相対的に狭い間隔の冷媒流路を形成するようになり、これによって冷却構造の設計が複雑になる問題点が発生する。即ち、冷媒の流入口に比べて相対的に狭い間隔の冷媒流路は高い圧力損失を誘発するようになって、冷媒の流入口および排出口の形態と位置などを設計するのに多くの困難がある。 In addition, considering the size of the battery module, the more battery cells are stacked, the more narrowly spaced refrigerant flow paths are formed, which causes a problem that the design of the cooling structure becomes complicated. do. That is, the refrigerant flow path with a relatively narrow interval as compared with the refrigerant inlet induces a high pressure loss, and it is often difficult to design the form and position of the refrigerant inlet and outlet. There is.
したがって、冷却構造が水冷式冷却システムである場合、これより一歩進んだ方法で内部に冷媒流路を含む構造の冷却部材が電池モジュールに対面して接触された状態で、冷媒が前記冷却部材内の冷媒流路を経由することによって熱交換する方式が主に使用されている。 Therefore, when the cooling structure is a water-cooled cooling system, the refrigerant is inside the cooling member in a state where the cooling member having a structure including the refrigerant flow path inside is in contact with the battery module facing the battery module by a method that goes one step further. The method of exchanging heat by passing through the refrigerant flow path of the above is mainly used.
図1には従来の電池モジュール用冷却部材の構造を概略的に示した模式図が示されており、図2には図1のベースプレートの構造を概略的に示した平面図が示されている。 FIG. 1 shows a schematic diagram schematically showing the structure of a conventional cooling member for a battery module, and FIG. 2 shows a plan view schematically showing the structure of the base plate of FIG. ..
図1および図2を共に参照すれば、冷却部材100は、ベースプレート110およびカバープレート120を含んでいる。ベースプレート110は一面からこれに対向する他面方向に湾入した構造の収納部111が形成されており、互いに対向する両側縁には収納部111と連通する構造の冷媒流入部113および冷媒排出部114が形成されている。
Referring to both FIGS. 1 and 2, the
冷媒流入部113および冷媒排出部114が形成された縁を除いたベースプレート110の両側縁には冷却部材100の装着および固定のための装着部115が形成されている。
Mounting
カバープレート120はベースプレート110の収納部111を覆う構造であって、平面上にベースプレート110の装着部115を除いた収納部111に対応する大きさおよび形状を有する構造からなっている。
The
カバープレート120の縁の中で、ベースプレート110の冷媒流入部113および冷媒排出部114に対応する部位121、122は外側方向に突出した構造で形成されており、冷媒流入口123および冷媒排出口124がそれぞれ穿孔されている。
Within the edge of the
冷媒流入口123および冷媒排出口124にはそれぞれ冷媒導管との連結のための冷媒流入連結具131および冷媒排出連結具132が結合される。
A
ベースプレート110の収納部111には冷媒流入部113から冷媒排出部114に至る冷媒流路がS字形態に形成され得るように、多数のビード112がカバープレート120が位置する一面方向に突出している。
In the
しかし、このようなビード112によって形成された冷媒流路は折れ曲がった構造からなるので、冷媒が流動する過程で、それぞれの位置による冷媒の速度および流量の差が発生する。特に、このようなビード112が突出して形成されている部位には冷媒が通過できないので、ビード112が形成された部位に対応する電池モジュールの部位では残りの部位に比べて冷却効果が低下するしかない。
However, since the refrigerant flow path formed by such a
これにより、冷却部材100が適用された電池モジュールでは局部的な冷却効果の差が発生するので、このような冷却部材100を用いた電池モジュールの均一な冷却が難しい問題点がある。さらに、このようなビード112はそれ自体として所定の幅143を有するので、限定されたベースプレート110の収納部111空間内で、十分な冷媒流路幅141、142を確保するために、より広い間隔で形成されるしかない。
As a result, a difference in the cooling effect occurs locally in the battery module to which the
したがって、冷却部材100が電池モジュールの下部に対面して位置する場合、前記電池モジュールの重量に耐えることができる程度に十分な構造的剛性を発揮しない場合が発生することがあるので、効率的な冷却効果を発揮するための冷媒流路の形成に制約が発生するようになる。
Therefore, when the
したがって、このような問題点を根本的に解決することができる技術に対する必要性が高いのが実情である。 Therefore, the reality is that there is a high need for technology that can fundamentally solve such problems.
本発明の一態様によれば、構造的剛性を向上させながら同時に冷却性能が向上した電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックを提供するためのものである。 According to one aspect of the present invention, it is an object of the present invention to provide a battery module cooling member having improved structural rigidity and at the same time improved cooling performance, and a battery pack containing the same.
しかし、本発明の一態様が解決しようとする課題は前述の課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張できる。 However, the problem to be solved by one aspect of the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and can be expanded in various ways within the scope of the technical idea included in the present invention.
本発明の一一態様による電池モジュール用冷却部材は上部プレートおよび下部プレートを含む冷却プレートと、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に位置し、複数の冷媒流路を有する支持体と、を含み、前記下部プレートは冷媒流入部と冷媒排出部を有し、前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに隣接して補強部材が形成されている。 The cooling member for a battery module according to one aspect of the present invention includes a cooling plate including an upper plate and a lower plate, and a support located between the upper plate and the lower plate and having a plurality of refrigerant channels. The lower plate includes a refrigerant inflow portion and a refrigerant discharge portion, and a reinforcing member is formed adjacent to at least one of the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion.
前記下部プレートには前記上部プレートと対向する第1面の反対側に位置する第2面方向に湾入した構造の収納部が形成されており、前記収納部に前記支持体が装着されてもよい。 The lower plate is formed with a storage portion having a structure recessed in the direction of the second surface located on the opposite side of the first surface facing the upper plate, and even if the support is attached to the storage portion. good.
前記補強部材は、前記下部プレートが前記支持体で覆われていない部分に形成されてもよい。 The reinforcing member may be formed in a portion where the lower plate is not covered with the support.
前記補強部材は前記冷媒流入部に隣接して形成され、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部から前記支持体に向かう方向に沿って幅が広くなるパターン構造を有することができる。 The reinforcing member is formed adjacent to the refrigerant inflow portion, and the overall form of the reinforcing member can have a pattern structure in which the width increases in the direction from the refrigerant inflow portion toward the support.
前記冷媒流入部に隣接した前記支持体の縁は直線構造を有し、前記冷媒排出部に隣接した前記支持体の縁は曲げ構造を有することができる。 The edge of the support adjacent to the refrigerant inflow portion may have a linear structure, and the edge of the support adjacent to the refrigerant discharge portion may have a bent structure.
前記複数の冷媒流路は、互いに平行に配置されてもよい。 The plurality of refrigerant channels may be arranged in parallel with each other.
前記補強部材は、前記下部プレートと一体に形成されてもよい。 The reinforcing member may be integrally formed with the lower plate.
前記補強部材は、複数の突出部材を含むことができる。 The reinforcing member may include a plurality of protruding members.
前記複数の突出部材は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部とを連結する仮想線を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置されてもよい。 The plurality of projecting members may be arranged along a direction gradually increasing with respect to a virtual line connecting the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion.
前記仮想線から遠くなる方向に沿って前記仮想線と前記突出部材との間に形成される角度が次第に大きくなってもよい。 The angle formed between the virtual line and the projecting member may gradually increase along the direction away from the virtual line.
前記補強部材は、前記支持体と一体に形成されてもよい。 The reinforcing member may be integrally formed with the support.
前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸び、前記補強部材の全体形態は前記冷媒流入部または前記冷媒排出部に向かう方向に沿って幅が狭くなるパターン構造を有することができる。 The reinforcing member extends in a direction in which the refrigerant flow path is extended toward at least one of the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion, and the entire form of the reinforcement member is formed in the refrigerant inflow portion or the refrigerant discharge portion. It can have a pattern structure in which the width narrows along the direction toward which it is directed.
前記補強部材は前記冷媒流路が延長されて前記冷媒流入部および前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに向かう方向に伸び、前記補強部材を構成する前記冷媒流路の間の幅は前記冷媒流入部と前記冷媒排出部との間の中央部分に位置する前記冷媒流路の間の幅より小さくてもよい。 The reinforcing member extends in a direction in which the refrigerant flow path is extended toward at least one of the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion, and the width between the refrigerant flow paths constituting the reinforcement member is the refrigerant. It may be smaller than the width between the refrigerant flow path located in the central portion between the inflow portion and the refrigerant discharge portion.
前記支持体は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部を除いて前記下部プレートの収納部とその形態が平面的に同一であってもよい。 The support may have the same planar shape as the storage portion of the lower plate except for the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion.
前記電池モジュール用冷却部材は導管で互いに連結された第1冷却部材および第2冷却部材を含み、前記第1冷却部材の下部プレートは第1冷媒流入部と第1冷媒排出部とを含み、前記第2冷却部材の下部プレートは第2冷媒流入部と第2冷媒排出部とを含み、前記補強部材は前記第1冷媒流入部、前記第1冷媒排出部、および前記第2冷媒流入部のそれぞれに隣接して形成されてもよい。 The cooling member for a battery module includes a first cooling member and a second cooling member connected to each other by a conduit, and a lower plate of the first cooling member includes a first refrigerant inflow portion and a first refrigerant discharge portion. The lower plate of the second cooling member includes a second refrigerant inflow portion and a second refrigerant discharge portion, and the reinforcing member includes the first refrigerant inflow portion, the first refrigerant discharge portion, and the second refrigerant inflow portion, respectively. It may be formed adjacent to.
前記第1冷媒流入部に隣接した前記第1冷却部材の支持体の縁、前記第1冷媒排出部に隣接した前記第1冷却部材の支持体の縁、および前記第2冷媒流入部に隣接した前記第2冷却部材の支持体の縁のそれぞれは直線構造を有し、前記第2冷媒排出部に隣接した前記第2冷却部材の支持体の縁は曲げ構造を有することができる。 Adjacent to the edge of the support of the first cooling member adjacent to the first refrigerant inflow portion, the edge of the support of the first cooling member adjacent to the first refrigerant discharge portion, and the second refrigerant inflow portion. Each of the edges of the support of the second cooling member has a linear structure, and the edges of the support of the second cooling member adjacent to the second refrigerant discharge portion can have a bent structure.
本発明の他の一態様による電池パックは、前述の電池モジュール用冷却部材を少なくとも一つ含むことができる。 The battery pack according to another aspect of the present invention may include at least one cooling member for the battery module described above.
本発明の一態様によれば、冷却プレートに冷媒流路を有する別途の支持体を追加することによって冷却性能を高めると同時に、支持体が冷却プレートを覆うことなく強度の弱い部分に別途の補強部材を形成することによって強度を高める電池モジュール用冷却部材およびこれを含む電池パックを実現することができる。 According to one aspect of the present invention, the cooling performance is enhanced by adding a separate support having a refrigerant flow path to the cooling plate, and at the same time, the support does not cover the cooling plate and is separately reinforced in a weak portion. By forming the member, it is possible to realize a cooling member for a battery module whose strength is increased and a battery pack including the cooling member.
以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な相異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so as to be easily carried out by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. The present invention can be realized in various different forms and is not limited to the embodiments described here.
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したものであり、本発明が必ずしも図示されたものに限定されない。図面で様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。 Further, the size and thickness of each configuration shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings. The thickness has been enlarged to clearly represent the various layers and areas in the drawings. And in the drawings, for convenience of explanation, the thickness of some layers and regions is exaggerated.
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「の上に」または「上に」あるというとき、これは他の部分「の直上に」ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分「の直上に」あるというときには中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分「の上に」または「上に」あるとは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向に向かって「の上に」または「上に」位置することを意味するのではない。 Also, when a part such as a layer, membrane, area, plate, etc. is "above" or "above" another part, this is not only when it is "just above" the other part, but also in the middle. Including the case where there are other parts. Conversely, when one part is "just above" another part, it means that there is no other part in the middle. Also, being "above" or "above" the reference portion means being located above or below the reference portion, not necessarily "above" or "above" in the opposite direction of gravity. It does not mean to be located.
また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができことを意味する。 Also, when a part of the specification "contains" a component, it may include other components, rather than excluding other components, unless otherwise stated. It means something that can be done.
また、明細書全体で、「平面上」というとき、これは対象部分を上から見た時を意味し、「断面上」というとき、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。 Also, in the entire specification, when we say "on a plane", this means when the target part is viewed from above, and when we say "on a cross section", this means when the target part is cut vertically and viewed from the side. Means time.
図3は、本発明の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図4は、図3の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。図5は、図4の補強部材の構造を示す平面図である。図6は、図4のA-A’による断面図である。図7は、図4のB-B’による断面図である。 FIG. 3 is a schematic view schematically showing the structure of the cooling member according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view schematically showing a structure in which a support is attached to the lower plate of FIG. FIG. 5 is a plan view showing the structure of the reinforcing member of FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG.
図3を参照すれば、本発明の一実施形態による冷却部材300は、下部プレート310、複数の冷媒流路321を含む支持体320、および上部プレート330を含む。本実施形態の冷却部材300は、上部プレート330の上に熱伝達パッド340をさらに含むことができる。本実施形態による支持体320は、押出成形方法で形成することができる。
Referring to FIG. 3, the cooling
熱伝達パッド340はシリコン素材またはアクリル素材を含むことができ、本実施形態による冷却部材300の上に装着される電池モジュールで発生する熱を伝達して冷却部材300を通じて熱交換がよりよく起これるようにする。
The
図3および図4を参照すれば、下部プレート310は上部プレート330と対向する第1一面とこのような一面の反対側に位置する第2面を有し、下部プレート310には前記第2面方向に湾入した構造の収納部311が形成されており、互いに対向する両側縁には収納部311と連通する構造の冷媒流入部312および冷媒排出部313が形成されている。
Referring to FIGS. 3 and 4, the
冷媒流入部312および冷媒排出部313が形成された縁を除いた下部プレート310の両側縁には、電池モジュールなどに冷却部材300を装着および固定するための複数の装着部314が形成されている。装着部314には締結具が挿入および結合されることによって、本実施形態による冷却部材300を電池モジュールなどのデバイスに装着させるための締結孔314aが穿孔されている。
A plurality of mounting
装着部314は、締結孔314aを中心にして一側部位が収納部311方向に湾入した構造で形成されている。図4に示したように、支持体320は下部プレート310の収納部311内に装着され、支持体320は直線形状からなる複数の冷媒流路321が形成されている板状型構造を有することができる。この時、複数の冷媒流路321は互いに平行に配置され得る。
The mounting
上部プレート330は下部プレート310の収納部311を覆う構造であって、平面上に下部プレート310の装着部314を除いた収納部311を有する下部プレート310に対応する大きさおよび形状を有する構造であり得る。
The
上部プレート330の縁のうち、下部プレート310の冷媒流入部312および冷媒排出部313に対応する部位331、332は外側方向に突出した構造で形成でき、冷媒流入部312および冷媒排出部313に対応する突出した部位331、332にはそれぞれ穿孔された構造を有する冷媒流入口333および冷媒排出口334が形成できる。
Of the edges of the
冷媒流入口333および冷媒排出口334にはそれぞれ、冷媒導管との連結のための冷媒流入連結具341および冷媒排出連結具342が結合できる。
A
本実施形態による冷却部材300の下部プレート310には、冷媒流入部312と隣接した部分に補強部材350が形成されている。補強部材350は、下部プレート310が支持体320で覆われていない部分に形成されている。したがって、補強部材350が支持体320をカバーしない場合に発生することがある冷却部材300の変形を防止することができる。
The
図5を参照すれば、本実施形態による補強部材350は全体的な形態が冷媒流入部312から支持体320に向かう方向に沿って幅が広くなるパターン構造を有することができる。本実施形態による補強部材350は下部プレート310と一体に形成でき、補強部材350は下部プレート310の第1面から突出した複数の突出部材351を含むことができる。このような突出部材351は、下部プレート310をプレス工法で形成しながら突出した結果物であり得る。
Referring to FIG. 5, the reinforcing
複数の突出部材350は冷媒流入部312と冷媒排出部313とを連結する仮想線(VL)を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置され、仮想線(VL)から遠くなる方向に沿って仮想線(VL)と突出部材351との間に形成される角度は次第に大きくなり得る。このような突出部材351の配置構造によって冷媒流入部312を通じて流入した冷媒が速く正確に支持体320に形成された冷媒流路321に到達できる。
The plurality of projecting
複数の突出部材351の高さおよび面積などは冷媒流量を調節するための手段になり得、機能的に高さおよび面積などの調節を通じて必要とする条件によって流量を調節することができる。
The height and area of the plurality of projecting
図4を再び参照すれば、冷媒流入部312に隣接した支持体320の縁320aは直線構造を有し、冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁320bは曲げ構造を有することができる。図4に示した実施形態で、冷媒流入部312と支持体320との間に補強部材350を形成するための空間確保のために、冷媒流入部312に隣接した支持体320の縁320aは、冷媒流入部312が形成された下部プレート310の縁から複数の補強部材350が占める領域だけ離隔している。
Referring to FIG. 4 again, the
また、前述で図5を参照して説明したような補強部材350のパターン構造を有するために冷媒流入部312に隣接した支持体320の縁320aは実質的に直線構造を有することができる。これとは異なり、冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁320bは曲げ構造を有することができる。本実施形態で、補強部材350は冷媒流入部312に隣接した位置にのみ形成され、冷媒排出部313に隣接した位置には形成されない構造であるため、冷却部材300の構造的剛性を考慮して冷媒排出部313に隣接した支持体320部分は下部プレート310の縁に近く形成されるのが好ましい。ここで、下部プレート310の縁は冷媒排出部313が位置する部分の縁に対応する。
Further, since the reinforcing
したがって、本実施形態では、冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁320bを曲げ構造で形成することによって、冷媒流入部312が形成された下部プレート310の縁と冷媒流入部312に隣接した支持体320の縁320bの間の領域より冷媒排出部313が形成された下部プレート310の縁と冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁320bの間の領域を狭く形成することができる。前記曲げ構造による曲がった部分は冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁320bの中心部分に形成できる。
Therefore, in the present embodiment, by forming the
以上の実施形態では一つの下部プレートで一つの補強部材のみ形成することを説明したが、変形実施形態として冷媒排出部313に隣接した下部プレート310にも追加的に補強部材を形成することも可能である。この時、冷媒排出部313に隣接した支持体320の縁を直線構造で形成することができる。
In the above embodiment, it has been described that only one reinforcing member is formed by one lower plate, but as a modified embodiment, it is also possible to additionally form a reinforcing member in the
図6を参照すれば、複数の突出部材351は、下部プレート310の上部面から上部プレート330に向かって突出している。前述のように、複数の突出部材351はプレス工法で下部プレート310を形成時、共に形成され、複数の突出部材351は下部プレート310と一体の構造であり得る。
Referring to FIG. 6, the plurality of projecting
図7を参照すれば、支持体320は垂直断面上で床部位323aが上部プレート330に接し、谷部位323bが下部プレート310に接する形状の反復的な凹凸構造によって複数の冷媒流路321を形成することができる。
Referring to FIG. 7, the
したがって、床部位323aと谷部位323bを連結する連結部位323cが複数の冷媒流路321を形成すると同時に、上部プレート330と下部プレート310との間の収納部311空間を支持する。したがって、冷却部材300の剛性を補強して構造的安定性を向上させることができる。
Therefore, the connecting
図8は、本発明の一実施形態による電池モジュール用冷却部材を示す平面図である。図8には、図3の冷却部材に追加的な冷却部材がさらに連結されている構造を示す実施形態が示されている。 FIG. 8 is a plan view showing a cooling member for a battery module according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 shows an embodiment showing a structure in which an additional cooling member is further connected to the cooling member of FIG.
図8を参照すれば、第1冷却部材500の冷媒排出部である第1冷媒排出部513と、第2冷却部材300の冷媒流入部である第2冷媒流入部312とは、冷媒が連通できる導管501によって互いに連結されている。
Referring to FIG. 8, the refrigerant can communicate with the first
冷媒は第1冷却部材500から第2冷却部材300方向に流入および排出され、図3の冷却部材は第2冷却部材300を構成することができる。具体的に、第1冷却部材500の冷媒流入部である第1冷媒流入部512に冷媒が流入し、第1冷媒流路521を通過した後、第1冷却部材500の冷媒排出部である第1冷媒排出部513に冷媒が排出され、導管501を通じて第2冷却部材300の冷媒流入部である第2冷媒流入部312に冷媒が流入し、第2冷媒流路321を通過した後、第2冷却部材300の冷媒排出部である第2冷媒排出部313に冷媒が排出される。
The refrigerant flows in and out from the
第1冷却部材500の第1支持体520は平面上に4個の縁524a、524b、524c、524dを有する構造からなっており、第1冷媒流路521は冷媒流入部512に隣接して位置する第1縁524aから、第1冷媒排出部513に隣接して位置する第2縁524b方向に平行に形成されている。ここで、第1冷媒排出部513に隣接して位置する第2縁524bは曲がった部分を含むことができ、曲がった部分は第2縁524bの中心部分に形成できる。曲がった部分によって第1冷却部材500を通過した冷媒が第2冷却部材300へ円滑に移動できるようにして冷媒時間を短縮することができる。
The
同様に、第2冷却部材300の第2支持体320は平面上に4個の縁324a、324b、324c、324dを有する構造からなっており、冷媒流路321は冷媒流入部312に隣接して位置する第1縁324aから、冷媒排出部313に隣接して位置する第2縁324b方向に平行に形成されている。
Similarly, the
第1冷却部材500の冷媒流入部である第1冷媒流入部512は、対応する下部プレート510の縁上で中央部分に位置し、第1冷媒排出部513は対応する下部プレート510の縁上で、中央部分に配置できる。第1冷媒排出部513の位置はこれに限定されず、第1支持体520の第3縁524c方向または第4縁524d方向に偏向してもよい。
The first
第1支持体520の第1縁524aと第2縁524bは、冷媒の円滑な流入および排出を誘導することができるように、第1冷媒流入部512および第1冷媒排出部513からそれぞれ所定の間隔をおいて離隔している。但し、第1冷媒流入部512に隣接した第1支持体520の第1縁524aは直線構造を有し、第1冷媒排出部513に隣接した第1支持体520の第2縁524bは曲げ構造を有することができる。直線構造を有する第1支持体520の第1縁524aと第1冷媒流入部512との間に補強部材550が形成され、曲げ構造を有する第1支持体520の第2縁524bと第1冷媒排出部513との間には別途の補強部材がなく第1支持体520の曲げ構造を有する部分が配置されている。
The
第1縁524aと第2縁524bに対応する下部プレート510の収納部内周面は冷媒の円滑な流入および排出を誘導することができるように、平面上に第1冷媒流入部512および第1冷媒排出部513方向に湾入した傾斜面S1、S2をそれぞれ含んでいる。
The inner peripheral surface of the storage portion of the
第2冷却部材300の冷媒流入部である第2冷媒流入部312は対応する下部プレート310の縁上で中央部分に位置し、第2冷媒排出部313は対応する下部プレート310の縁上で中央部分に配置できる。第2冷媒排出部313の位置はこれに限定されず、支持体320の第3縁324c方向または第4縁324d方向に偏向してもよい。
The second
第2冷却部材300の残り構造は第1冷却部材500と同一なので、これに関する詳しい説明は省略する。
Since the remaining structure of the
図9は、図8の冷却部材を変形した実施形態を示す平面図である。 FIG. 9 is a plan view showing an embodiment in which the cooling member of FIG. 8 is modified.
図9を参照すれば、図9で説明しようとする実施形態は図8で説明した実施形態と大部分が同一であるが、第1支持体520の第2縁524bと冷媒排出部513との間に補強部材550が追加的に形成されている点に差がある。また、冷媒排出部513に隣接した第1支持体520の第2縁524bは曲げ構造でなく直線構造を有することができる。本実施形態による冷却部材のように複数の冷却部材が連結された場合には、第1冷却部材500の冷媒排出部513を通じて排出された冷媒が第2冷却部材300に再び入って冷却作用をしなければならない点を考慮する時、第1支持体520の第2縁524bと冷媒排出部513との間に補強部材550が追加的に形成されて冷媒の経路と流速を調整することができる。したがって、冷却効率をさらに向上させることができる。
Referring to FIG. 9, the embodiment to be described in FIG. 9 is largely the same as the embodiment described in FIG. 8, but the
以上で説明した差異点以外に図8を参照して説明した内容は本実施形態にも全て適用可能である。 In addition to the differences described above, all the contents described with reference to FIG. 8 can be applied to the present embodiment.
図10は、本発明の他の一実施形態による冷却部材の構造を概略的に示す模式図である。図11は、図10の下部プレートに支持体が装着された構造を概略的に示す平面図である。 FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the structure of a cooling member according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a plan view schematically showing a structure in which a support is attached to the lower plate of FIG. 10.
図10および図11で説明しようとする実施形態は図3および図4を参照して説明した実施形態と大部分が同一であるが、補強部材を形成する方法およびそのために製造された補強部材構造に差があるので、差異点を中心に説明する。 The embodiments to be described with reference to FIGS. 10 and 11 are largely the same as the embodiments described with reference to FIGS. 3 and 4, but the method for forming the reinforcing member and the reinforcing member structure manufactured for that purpose. Since there is a difference in, the explanation will focus on the difference.
図10および図11を参照すれば、本実施形態による冷却部材600において、下部プレート610の収納部611に支持体620が装着され、支持体620は複数の冷媒流路621を含む。本実施形態による支持体620は、冷媒流入部312に隣接した第1領域、冷媒排出部313に隣接した第2領域、および第1領域と第2領域との間に位置する第3領域を含むことができる。前記第2領域および前記第3領域で複数の冷媒流路621は互いに平行に配置され、直線構造を有することができる。前記第1領域で複数の冷媒流路621は冷媒流入部312が位置する部分に向かって曲げられ得る。具体的に、本実施形態による補強部材650は前記第2領域に位置する複数の冷媒流路621が延長されて冷媒流入部312に向かう方向に伸びた構造からなる。補強部材650の全体形態は、冷媒流入部312に向かう方向に沿って幅が狭くなるパターン構造を有することができる。この時、補強部材650を構成する冷媒流路621の間の幅d1は、冷媒流入部312と冷媒排出部313との間の中央部分に該当する前記第2領域に位置する冷媒流路621の間の幅d2より小さくてもよい。
Referring to FIGS. 10 and 11, in the cooling
本実施形態による支持体620は、冷媒流入部312と冷媒排出部313を除いて、下部プレート620の収納部611とその形態が平面的に同一であってもよい。
The
本実施形態で補強部材650は支持体620と一体に形成できる。このように支持体620と補強部材650を一体に形成するためにプレス方法を使用することができる。
In this embodiment, the reinforcing
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of rights of the present invention is not limited to this, and those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims. Various modifications and improvements also belong to the scope of the invention.
300:冷却部材
310、510:下部プレート(冷却プレート)
320、520:支持体
321:冷媒流路
330:上部プレート(冷却プレート)
350:補強部材
300: Cooling member 310: 510: Lower plate (cooling plate)
320: 520: Support 321: Refrigerant flow path 330: Upper plate (cooling plate)
350: Reinforcing member
Claims (14)
前記上部プレートと前記下部プレートとの間に位置し、複数の冷媒流路を有する支持体と、
を含み、
前記下部プレートは冷媒流入部と冷媒排出部を有し、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部のうちの少なくとも一つに隣接して補強部材が形成されており、
前記支持体は、前記上部プレートおよび前記下部プレートとは別体の部材であり、
前記補強部材は、複数の突出部材を含み、
前記複数の突出部材は、前記冷媒流入部と前記冷媒排出部とを連結する仮想線を基準にして次第に遠くなる方向に沿って配置されており、
前記仮想線から遠くなる方向に沿って前記仮想線と前記突出部材との間に形成される角度が次第に大きくなる、電池モジュール用冷却部材。 A cooling plate that includes an upper plate and a lower plate,
A support located between the upper plate and the lower plate and having a plurality of refrigerant channels,
Including
The lower plate has a refrigerant inflow portion and a refrigerant discharge portion, and a reinforcing member is formed adjacent to at least one of the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion.
The support is a member separate from the upper plate and the lower plate.
The reinforcing member includes a plurality of projecting members.
The plurality of projecting members are arranged along a direction gradually increasing with respect to a virtual line connecting the refrigerant inflow portion and the refrigerant discharge portion.
A cooling member for a battery module in which an angle formed between the virtual line and the projecting member gradually increases along a direction far from the virtual line .
前記第1冷却部材の下部プレートは第1冷媒流入部と第1冷媒排出部を含み、前記第2冷却部材の下部プレートは第2冷媒流入部と第2冷媒排出部を含み、前記補強部材は前記第1冷媒流入部、前記第1冷媒排出部、および前記第2冷媒流入部のそれぞれに隣接して形成されている、請求項1から11のいずれか一項に記載の電池モジュール用冷却部材。 The battery module cooling member includes a first cooling member and a second cooling member connected to each other by a conduit.
The lower plate of the first cooling member includes a first refrigerant inflow portion and a first refrigerant discharge portion, the lower plate of the second cooling member includes a second refrigerant inflow portion and a second refrigerant discharge portion, and the reinforcing member includes a second refrigerant inflow portion and a second refrigerant discharge portion. The cooling member for a battery module according to any one of claims 1 to 11 , which is formed adjacent to each of the first refrigerant inflow section, the first refrigerant discharge section, and the second refrigerant inflow section. ..
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